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大型筒體鍛件的成形制造技術

由于大型筒體鍛件特別是厚壁的筒體鍛件通過鍛造過程很難得到細小的晶粒，鍛造完成后心部溫度仍然很高，晶粒會長大。在鍛件鍛造完成后進行鍛后熱處理，其主要作用是調整和細化晶粒，為后續性能熱處理做好組織準備。

鍛件可通過性能熱處理獲得優良組織和性能，特別是低溫韌性，性能熱處理一般采用水淬。性能熱處理的溫度、時間和奧氏體化后的冷卻速率對獲得良好性能至關重要。

性能熱處理后，在筒節水口端周 向對稱180。取下性能試料兩塊A、B，在冒口端與水口端試料順時針轉90°的位置周向對稱180°取下性能試料兩塊C、D。按要求分解試樣后，先經歷模擬焊后熱處理，再加工成相應試樣進行性能檢驗。大模擬焊后熱處理為 610～620℃×21h，小模擬焊后熱處理為610～620℃×5h。在正常產品檢驗以外，對每塊試料進行了全厚度不同部位的性能檢驗。

Φ9m超大筒節鍛件的不同部位性能結果均滿足技術條件要求,且各項性能相對較為均勻，說明現有制造工藝是可行的。

現在筒體鍛件的強度余量較大，沖擊功余量相對較小，后續研究考慮優化成分和工藝，使強度和沖擊功達到好的匹配。

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鍛件在加熱和冷卻過程中，將發生熱脹冷縮的體積變化以及因相變時新舊兩相比體積差異而發生的體積變化。由于熱傳導過程、鍛件的表面比心部先加熱或先冷卻，在截面上外部分之間存在溫差，導致鍛件表面和心部的體積變化不能同時發生。各部分體積變化的相互牽制就會產生內應力。

鍛件在加熱或冷卻時，由于表面和心部存在的溫差導致熱脹冷縮的不一致所引起的內應力稱為熱應力。熱應力是熱處理過程普遍存在的一種內應力。

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鍛件鍛后熱處理工藝不當產生的缺陷通常有以下兩種。

硬度過高或硬度不夠：由于鍛后熱處理工藝不當而造成的鍛件硬度不夠的原因是淬火溫度太低；淬火加熱時間太短；回火溫度太高；多次加熱引起鍛件表面嚴重脫碳；鋼的化學成分不合格等。由于鍛后熱處理工藝不當而造成的鍛件硬度過高的原因是正火后冷卻太快；正火或回火加熱時間太短；鋼的化學成分不合格等。

硬度不均：造成硬度不均的主要原因是熱處理工藝規定不當，例如一次裝爐量過多或保溫時間太短；或加熱引起鍛件局部脫碳等。

影響鍛件余熱淬火后力學性能的因素很多，其中包括加熱溫度、鍛造形變溫度（始鍛）、終鍛溫度、形變量、形變速度、終鍛后至淬火前的停留時間、淬火介質和回火溫度等。

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